多模導(dǎo)航系統(tǒng)信號模擬器研究.pdf

1、多模導(dǎo)航系統(tǒng)由儀表著陸系統(tǒng)（ILS）、微波著陸系統(tǒng)（MLS）和精密測距系統(tǒng)（DME/P）組成，它在飛機(jī)距離機(jī)場200Km時(shí)開始工作，并能引導(dǎo)飛機(jī)順利降落。當(dāng)出現(xiàn)暴雨、霧霾等能見度不足百米的極端惡劣天氣狀況時(shí)，多模導(dǎo)航系統(tǒng)在飛機(jī)起飛、著陸過程中起到了十分重要的作用。為了保證多模導(dǎo)航系統(tǒng)正常工作，多模導(dǎo)航系統(tǒng)的定期維護(hù)、檢修是不可缺少的。在軍用航空系統(tǒng)和民用航空系統(tǒng)中，多模導(dǎo)航測試系統(tǒng)最核心的部分都是多模信號模擬器。因此，研制出一款準(zhǔn)確、高

2、效的多模導(dǎo)航系統(tǒng)信號模擬器具有很高的價(jià)值和意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴綜述了課題研究的背景意義，歸納了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，分析了多模導(dǎo)航系統(tǒng)信號模擬器的研究方向及其不足之處。⑵根據(jù)多模導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理，推導(dǎo)了相關(guān)理論公式，為信號模擬器的FPGA數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)。⑶結(jié)合公式仿真并分析了微波著陸系統(tǒng)方位制導(dǎo)信號、仰角制導(dǎo)信號，精密測距系統(tǒng)信號以及儀表著陸系統(tǒng)航向信標(biāo)、下滑信標(biāo)、指點(diǎn)信標(biāo)的特性，為后續(xù)的MATLAB仿真

3、波形文件查找表法奠定了研究基礎(chǔ)，同時(shí)也為驗(yàn)證信號模擬器產(chǎn)生的實(shí)際波形是否正確可用提供了判斷依據(jù)。⑷研究了信號模擬器的FPGA數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)，詳細(xì)分析了各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)思路，并在 DDS原理和 ROM查找表法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，給出了一種把MATLAB仿真波形文件導(dǎo)入ROM并生成基帶信號的方法。⑸研究了信號模擬器的硬件電路實(shí)現(xiàn)，通過歸納總結(jié)各個(gè)電路的設(shè)計(jì)思路和功能實(shí)現(xiàn)，論證了電路設(shè)計(jì)方案的可行性，并利用射頻矩陣開關(guān)和橢圓濾波器設(shè)計(jì)了一種

4、通道選擇電路，實(shí)現(xiàn)了儀表著陸、微波著陸、精密測距三種不同模式的射頻信號均從一個(gè)射頻端口輸出，有效的減小了信號模擬器的體積，增強(qiáng)了信號模擬器的實(shí)用性。⑹分析了多模導(dǎo)航系統(tǒng)信號模擬器上位機(jī)軟件和底層硬件電路之間的關(guān)系并設(shè)計(jì)了上位機(jī)軟件。設(shè)計(jì)時(shí)，采用分層設(shè)計(jì)方案，提高了LabVIEW上位機(jī)軟件的開發(fā)效率。同時(shí)，闡述了上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)思路，并對后面板程序的重要設(shè)計(jì)方法做了總結(jié)。⑺把信號模擬器產(chǎn)生的實(shí)際波形與仿真波形作對比分析，驗(yàn)證了信號模擬器產(chǎn)